Enunciado
FenTrans, MecFlu, TransCal e TransMassa - Çengel - Transferência de Calor- Ed: 4º - Capítulo 6.Problemas - Ex. 67
Ar a 1 atm escoa sobre uma placa plana com velocidade de fluxo livre de 70 m/s. Considerando que o coeficiente de transferência de calor por convecção pode ser correlacionado por determine o coeficiente de atrito e a tensão de cisalhamento na parede no local a 2 m a partir do bordo de ataque. Avalie as propriedades do fluido em 20°C.
Passo 1
Do enunciado temos que: o ar tem velocidade e que devemos considerar suas propriedades para . Nesta temperatura as propriedades do ar são:
Além disso, temos uma relação para calcular e o problema nos pede para encontrar o coeficiente de atrito e a tensão de cisalhamento em uma distência .
O que vamos fazer é: calcular o número de Reynolds; usar e para encontrar ; com a analogia de Reynolds vamos determinar o coeficiente de atrito; e, por último com o coeficiente de atrito vamos calcular a tensão de cisalhamento na parede. Entendeu tudo? Vamos lá então!
Passo 2
O primeiro passo é encontrar o número de Reynolds. O número de Reynolds é descrito como:
Como combinamos vamos utilizar este resultado para encontrar .
Passo 3
Em seguida vamos usar a analogia de Reynolds para encontrar o coeficiente de atrito adimensional. A analogia é:
Nosso último passo é usar o coeficiente de atrito para calcular a tensão de cisalhamento na parede. A tensão é dada por:
Resposta
Ei, a resposta está no passo a passo :)